Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Thermal cracks of large area insulating glasses

Kysiak Andrzej

Zeszyty Naukowe Politechniki Częstochowskiej. Budownictwo

|

2023

|

Z. 29 (179)

67--72

EN

On the basis of developed expert opinion on the causes of cracking in large-area insulating glass units, the impact of glass painting, window shading and placing non-ventilated insulating panels on the inside of the glass in close proximity to the formation of thermal stresses in the glass was presented. The principles of determining deflections and stresses in large-area glazing caused by environmental loads are discussed. It has been shown that sticking foil on the glass or applying paint coatings that completely or partially cover the window can lead to thermal cracking of the glass.

PL

Na podstawie opracowanej ekspertyzy przyczyn pękania szyb zespolonych o dużej powierzchni przedstawiono wpływ malowania szkła, zacienienia okien i umieszczenia od strony wewnętrznej w bliskiej odległości niewentylowanych paneli izolacyjnych na powstanie termicznych naprężeń w szkle. Omowiono zasady wyznaczania ugieć i naprężeń w przeszkleniach o dużej powierzchni wywołanych obciążeniami środowiskowymi. Wykazano, że naklejanie na szybę folii lub nanoszenie powłok malarskich całkowicie lub częściowo przesłaniających okno może prowadzić do pęknięć termicznych szyb.

2

Case study of accelerated wear of brake discs made of grey cast iron characterized by increased thermal stability

Zemlik Martyna, Dziubek Mateusz, Pyka Dariusz, Konat Łukasz, Grygier Dominika

Combustion Engines

|

2022

|

R. 61, nr 3

45--49

EN

In this paper, the subject of the analysis is Rotinger High Performance brake disc, characterized by increased thermal resistance, which is a result of adequate design and material solutions. However, despite declared performance, the analyzed discs suffered accelerated wear over a period of about 20 months. The aim of this study was to assess the causes of the disc failure. As a result, it was showed that the applied material solution still does not differ from standard ones. According to the authors of this paper, an appropriate procedure to improve resistance to thermal fatigue is, among others, changing the shape of graphite precipitates from flake to spheroidal.

3

Wpływ zmęczenia cieplnego na udarność stali narzędziowej do pracy na gorąco Orvar Supreme

Lulkiewicz J., Pachutko B., Gąsiorkiewicz M., Szkudelski S., Garczyński Z., Ziółkiewicz S.

Obróbka Plastyczna Metali

|

2015

|

T. 26, nr 1

21--32

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań zmęczenia cieplnego stali do pracy na gorąco Orvar Supreme (odpowiednik stali WCLV) na stanowisku badawczym zaprojektowanym w Instytucie Obróbki Plastycznej. Stanowisko składało się głównie z następujących elementów: nagrzewnicy indukcyjnej, układu chłodzenia i pirometrów. Pęknięcia cieplne wytworzono na próbkach prostopadłościennych, które wymiarami były zbliżone do standardowych próbek udarnościowych, ale nie miały karbu. Cykle nagrzewania próbki prowadzono w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C. Liczba cykli wynosiła 1 tysiąc i 5 tysięcy. Nieniszczące pomiary łącznej długości pęknięć cieplnych na krawędzi próbki wykonano za pomocą tomografu komputerowego w Instytucie Odlewnictwa w Krakowie. Próbę udarności sposobem Charpy’ego wykonano w temperaturze wynoszącej: 500°C, 600°C i 650°C na próbkach poddanych 1 tysiącowi oraz 5 tysiącom cykli nagrzewania. W badaniach stosowano młot wahadłowy o początkowej energii uderzenia wynoszącej 300 J. Przeprowadzono pomiary głębokości pęknięć na przekrojach próbek, po wykonaniu prób udarności oraz przeanalizowano wyniki otrzymanych badań. Badania te wykonano na próbkach poddanych cyklicznemu nagrzewaniu w temperaturze 600°C i 650°C. W wyniku cyklicznego nagrzewania próbek do temperatury 500°C przy 5 tysiącach cykli nie stwierdzono pęknięć cieplnych. Nagrzanie próbek poddanych cyklicznemu zmęczeniu cieplnemu w temperaturze 500°C i 650°C spowodowało zwiększenie energii uderzenia w porównaniu do próbek ulepszonych cieplnie. W temperaturze 600°C wystąpił efekt zwiększenia twardości, co skutkowało zmniejszeniem energii uderzenia potrzebnej na złamanie próbki udarnościowej. Najdłuższe pęknięcia otrzymano na próbkach poddanych 5 tysiącom cykli nagrzewania w temperaturze wynoszącej 650°C.

EN

The paper presents the results of investigation of thermal fatigue of Orvar Supreme steel (equivalent of WCLV steel) on a test stand designed by the Metal Forming Institute. The stand consisted of the following main elements: induction heater, cooling system of pyrometers. Thermal cracks have been made on rectangular samples with the dimensions close to those of standard impact test pieces but without notch. The heating cycles of the sample have been performed at the temperature of 500oC, 600oC, and 650oC. The number of cycles was 1 thousand and 5 thousand. Non-destructive measurements of the total length of thermal cracks on the sample edge have been performed by means of a computer tomograph by the Institute of Casting in Cracow. Charpy impact test has been performed at the temperature of 500oC, 600oC and 650oC on samples subjected to a thousand and 5 thousand heating cycles. In the tests, Charpy pendulum machine with initial impact energy of 300 J has been used. The crack depths have been measured on the cross sections of samples after impact tests and the test results have been analysed. The tests have been performed on samples subjected to cyclic heating at the temperature of 600oC and 650oC. As a result of the cyclic heating of the samples up to the temperature of 500oC, at 5 thousand cycles, thermal cracks have not been found. Heating has caused increase of the impact energy as compared to toughened samples. At the temperature of 600oC, the effect of hardness increase has taken place, which has resulted in reduction of the energy necessary to break the impact test piece. The longest cracks have been obtained on the samples subjected to 5 thousand heating cycles at 650oC.

4

Zależność pomiędzy współczynnikiem rozszerzalności cieplnej a zużywaniem się elementów konstrukcji i narzędzi

Krawczyk J.

Tribologia

|

2007

|

nr 2

339-352

PL

Celem niniejszej pracy było wyznaczenie współczynników rozszerzalności cieplnej tworzyw na osnowie żelaza, stosowanych na narzędzia i elementy konstrukcji oraz porównanie uzyskanych wyników z opisanymi we wcześniejszych pracach mechanizmami ich zużywania się. Przedmiotem badań były dwie stale stosowane na rolki COS i materiał napawany na rolkach COS oraz pięć stali i sześć staliw stosowanych na walce hutnicze. Badania dylatometryczne wykonano na dylatometrze optycznym LS4. Pomiarów liniowego współczynnika rozszerzalności cieplnej badanych materiałów dokonano w dwóch zakresach temperatur: poniżej i powyżej przemiany austenitycznej. Porównanie przedstawionych w niniejszej pracy wyników pomiarów współczynnika rozszerzalności cieplnej 14 materiałów z wynikami badań mechanizmów zużywania się wykonanych z nich rolek COS oraz walców hutniczych prezentowanych we wcześniejszych publikacjach pozwala na zaobserwowanie korelacji między współczynnikiem rozszerzalności cieplnej i mikrostrukturą a skłonnością do rozwoju pęknięć ogniowych. Związki te można sformułować w postaci następujących wniosków: - Struktura austenityczna sprzyja zmęczeniu cieplnemu ze względu na duży współczynnik rozszerzalności cieplnej. - Istotnym czynnikiem wpływającym na wielkość pęknięć ogniowych w stalowych walcach hutniczych jest wielkość współczynnika rozszerzalności cieplnej, zwłaszcza w zakresie temperatur pomiędzy 600-700°C. - Im większy współczynnik rozszerzalności cieplnej w zakresie 600-700°C, tym skłonność do pęknięć zmęczeniowo-cieplnych stalowych walców hutniczych jest większa. - W walcach hutniczych głębokie pęknięcia zmęczeniowo-cieplne rozwijają się z płytkich pęknięć powstałych w wyniku korozji naprężeniowej, dopiero dalszy rozwój takich pęknięć zależy od współczynnika liniowej rozszerzalności cieplnej. - Stale nadeutektoidalne mogą wykazywać bardzo dużą skłonność do rozwoju bardzo głębokich pęknięć ogniowych wynikających z dużego współczynnika linowej rozszerzalności cieplnej przy temperaturach niewiele niższych od temperatury przemiany eutektoidalnej. Jeżeli w wyniku zintensyfikowania zużycia ściernego (dzięki występowaniu węglików drugorzędowych w ich mikrostrukturze, które działają jak ścierniwo) powierzchni walców wykonanych z takich stali, głębokość pęknięć powstających w wyniku korozji naprężeniowej nie będzie zachowana poniżej wielkości krytycznej, to będzie następował rozwój głębokich pęknięć ogniowych. - Rozszerzalność cieplna w zakresie temperatury 800-1000°C (w zakresie występowania w mikrostrukturze austenitu) najprawdopodobniej nie ma wpływu na rozwój pęknięć zmęczeniowo-cieplnych w głąb stalowych walców hutniczych, może natomiast ułatwić zarodkowanie takich pęknięć, zwłaszcza w przypadku braku płytkich pęknięć powstałych w wyniku korozji naprężeniowej. - Wzrost współczynnika rozszerzalności cieplnej w zakresie występowania austenitu zwiększa skłonność do tworzenia się pęknięć ogniowych w staliwnych walcach hutniczych. - Występowanie w mikrostrukturze staliw ledeburytu przemienionego ogranicza skłonność do pęknięć zmęczeniowo-cieplnych, - Występowanie w mikrostrukturze grafitu redukuje niekorzystny wpływ dużego współczynnika rozszerzalności cieplnej w zakresie austenitu na skłonność do tworzenia się pęknięć zmęczeniowo--cieplnych, - Należy dobierać materiał na walce hutnicze do pracy na gorąco tak, aby intensywność jego zużycia ściernego zapewniała zachowanie pęknięć powstałych w wyniku korozji naprężeniowej oraz w wyniku tworzenia się białej warstwy na poziomie poniżej wielkości krytycznej.

EN

The aim of this work was to determine thermal expansion coefficients of Fe-based alloys used for tools and structural components and to compare obtained results with the wear mechanisms of these materials described in previous works. Two steels used for CCS rolls and material welded on the CCS rolls surface as well as five steel grades and six cast steel grades used for mill rolls were used in this research. Dilatometric investigations were performed using optical dilatometer LS4. Thermal expansion coefficients of investigated materials were measured in the temperature ranges below and above the austenite transformation temperature. Comparison of the obtained in this work measurements of thermal expansion coefficient of 14 materials tested with the results of the research concerning the wear mechanisms in CCS rolls made of these materials as well as mill rolls investigated in previous works, allows to observe the correlation between thermal expansion coefficient and microstructure with susceptibility to thermal cracks. The following conclusions can be drawn from this research: - Austenitic structure is conducive to thermal fatigue because of high thermal expansion coefficient. - Important factor influencing the size of annealing cracks in steel rolls is value of thermal expansion coefficient, especially in the temperature range of 600-700°C. - The greater value of thermal expansion coefficient in the temperature range of 600-700°C, the greater susceptibility of steel rolls to thermal fatigue cracking. - In mill rolls, deep thermal fatigue cracks develop from shallow cracks, that were formed from in the result of stress corrosion. Further development of such cracks depends on linear expansion coefficient. - Hypereutectoid steels can exhibit substantial susceptibility to develop very deep thermal cracks resulting from high linear expansion coefficient at the temperatures not much lower than eutectoid reaction temperature. If in the result of intensification of wear of the surface of rolls made of such steels (due to existence of secondary carbides in their microstructure, acting as abradant), a depth of the cracks formed due to stress corrosion will not be kept below the critical value, then a development of deep annealing cracks will occur. - Thermal expansion in the temperature range of 800-1000°C (where the austenite occurs in the structure) most probably does not influence the development of thermal fatigue cracking to the inside of mill rolls. However, it can facilitate the nucleation of such cracking, especially in the case of a lack of shallow cracks formed due to stress corrosion. - An increase of thermal expansion coefficient in the austenite temperature range increases the susceptibility to form annealing cracks in cast steel rolls. - An occurrence of the transformed ledeburite in cast steel structure restricts susceptibility to thermal fatigue cracks. - Presence of graphite in the structure reduces disadvantageous influence of high thermal expansion coefficient in the austenite range on susceptibility to thermal fatigue cracking. - While selecting the material for mill rolls working at high temperatures we should guarantee such intensity of wear that would keep the number of cracks formed due to stress corrosion or/and white layer formation below the critical value.